??? 采用上述系統流程設計產生的后果為：
??? ① 在常壓熱水鍋爐運行過程中，若循環泵突然關閉，爐內熱水溫度升高、易汽化，這種情況在實際運行中經常出現。當蒸汽無法及時排出時，常壓熱水鍋爐承壓將迅速上升，給安全運行帶來極大威脅。特別是當常壓熱水鍋爐質量存在缺陷時，鍋爐爆裂不可避免。
?? ?② 使常壓熱水鍋爐在承壓狀態下運行違反了國家相關的管理規定，也不符合《條件》的基本要求。設計人員完成的設計產品違反國家強制執行的法規、標準，屬于嚴重的設計失誤，給常壓熱水鍋爐安全運行留下隱患。一旦鍋爐出現安全事故，工藝設計人員負有不可推卸的責任。
??? 為保證鍋爐安全運行，設計人員必須對設計錯誤導致的嚴重后果予以重視，并在工藝設計上保證在任何情況下鍋爐本體頂部表壓為零。常壓熱水鍋爐房規模較小，多采用手工操作，不像承壓鍋爐房那樣設置較多的工況監控設備。保證鍋爐在任何工況(特別是非正常工況)下安全運行的具體方法為：
??? ① 在鍋爐回水管入口處設自動啟閉閥，保證當循環泵停止時系統內循環水不溢流。
??? ② 保留補水箱，若鍋爐未設補水箱或鍋筒溢流管，應在鍋筒上部某一高度(根據具體情況確定)開溢流孔，設溢流管。確保鍋筒上部始終保持一定高度的直接與大氣連通的氣相空間，見圖2。
2 防止水擊
??? 常壓熱水鍋爐房供熱系統易發生兩類水擊：
??? ① 在循環泵啟動時，由于系統上部管道內存留大量空氣造成氣阻而產生的水擊。常壓熱水鍋爐供熱系統為開式循環系統，在循環泵關閉時易產生管道內循環水外泄，使系統上部管道出現倒空，另外循環水溶解的氣體析出及鍋爐關閉后循環水冷卻收縮而吸入的空氣都會使系統上部管道出現氣相空間。當循環泵啟動而管道內氣體又無法及時排出時，易發生水擊。這類水擊危害極大，管道會產生巨大的噪聲和強烈振動，甚至會使管道和系統上部散熱器破裂。
??? 要預防這類水擊的發生，應在系統最高處設計排氣閥，并在運行過程中保證排氣閥工作有效可靠。在系統中設置定壓水箱(見圖1)，在循環泵關閉后，定壓水箱可自動向系統補水排出氣體，可有效防止水擊的發生。在操作上應保證循環泵出口閥門緩慢開啟，使系統內氣體在水位逐漸升高的過程中排出。
? ??② 循環泵關閉時，由于回水管上自動啟閉閥快速關閉產生的水擊。在常壓熱水鍋爐房供熱系統中，為防止循環泵關閉時管道內循環水泄入鍋爐使系統上部管道出現倒空現象，在靠近鍋爐的回水管上安裝自動啟閉閥。當循環泵關閉時，自動啟閉閥快速關閉。若不設置有效的泄壓裝置，在自動啟閉閥快速關閉時極易產生水擊，特別是在不設置定壓水箱的上供下回式供熱系統中，水擊嚴重時易造成系統下部散熱器破裂。目前，在常壓熱水鍋爐房供熱系統中出現的許多底層散熱器破裂事故都由此原因造成。
??? 因此，在設有與循環泵連鎖的自動啟閉閥的常壓熱水鍋爐房中，必須設泄壓裝置。目前常用的泄壓方式是在自動啟閉閥前與循環泵出口總管之間設置連通管，并安裝逆止閥，一旦自動啟閉閥前壓力升高可將水泄入循環泵出口總管。另外，也可在自動啟閉閥前設安全閥。
3 防止循環泵汽蝕
??? 循環泵汽蝕是常壓熱水鍋爐房供熱系統中經常出現的問題。在常壓熱水鍋爐房供熱系統中循環泵的工作狀態類似從開式水箱抽水，其灌注壓頭很小，只有循環泵中心線到鍋筒液位間的液位差高度。若循環泵安裝位置較高，或循環泵入口管道設計阻力較大，甚至循環泵入口閥門相對開度較小時，都極易發生循環泵汽蝕。
??? 要避免產生汽蝕，設計時必須保證循環泵的灌注壓頭，即循環泵在進口葉輪處的水壓應大于該溫度下的飽和蒸汽壓力。要滿足此條件，循環泵的灌注壓頭pp應滿足下式：
式中pp——灌注壓頭，kPa
??? ps——循環泵進口處水的飽和蒸汽壓力，kPa
??? △p——鍋爐至循環泵間的總阻力，kPa
??? v——水的流速，m/s
??? ρ——水的密度，kg/m3
??? pa——循環泵的有效汽蝕余量，kPa，取40～60kPa
??? p——安全余量，kPa，取5～10kPa
??? 一臺熱功率為1.4MW的臥式常壓熱水鍋爐，設計供回水溫度為85、60℃。鍋筒的液面與循環泵軸線設計高度差為2.5m，即灌注壓頭pp=25kPa，相應的絕對壓力約125kPa。溫度為85℃的水對應的飽和蒸汽壓力(絕對壓力)約60kPa，循環泵有效汽蝕余量取50kPa，安全余量取5kPa。由式(1)計算得，鍋爐至循環泵間管道的總阻力與動壓頭之和不得大于10kPa。由于常壓熱水鍋爐房供熱系統的水流速較低，動壓頭可忽略不計，因此△p≤10kPa。
??? 以某工程為例，供熱系統設計水流量為48.16t/h，管道規格選取ф159×4.5。經計算得，水的流速v=0.76m/s。管道比摩阻取54Pa/m，管道設計長度為10m，局部阻力當量長度為31m。經計算得，摩擦阻力為0.54kPa，局部阻力為1.67kPa，即鍋爐至循環泵間的總阻力△p=2.21kPa。因此，可利用的富余壓頭為7.79kPa。
??? 因此，在較理想的設計條件下，可利用的富余壓頭也是很小的。當發生非正常工況時，如熱水溫度超出設計溫度或采用循環泵前閥門節流量過大，易出現循環泵汽蝕現象。特別是采用小容量的臥式常壓熱水鍋爐時，若設計過程中不采取措施，循環泵汽蝕的現象不可避免。要避免出現循環泵汽蝕，在工藝設計時應考慮：由于鍋爐高度一定，因此循環泵高度要盡量降低，以保證有較高的灌注壓頭；盡量選擇有效汽蝕余量較小的循環泵；鍋爐至循環泵間的管道布置盡量簡單，管徑要適當放大，降低管道的摩擦阻力。在系統運行時應注意：鍋爐不可超溫運行，循環泵入口閥門只可作為開閉閥使用，可使用循環泵出口閥門調節流量。
4 結語
??? 常壓熱水鍋爐房供熱系統規模較小，但常壓熱水鍋爐房的安全運行事故高于承壓鍋爐房，發生事故的直接原因是工藝設計不合理和違章操作。必須對常壓熱水鍋爐房的安全運行有足夠的認識，鍋爐房工藝設計必須認真執行國家的有關規定，遵章操作可避免常壓熱水鍋爐房安全事故的發生。
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